(57)【要約】  トルクコンバータ用の軸方向スラストワッシャが提供される。軸方向スラストワッシャは、内周面と、外周面と、内周面から外周面まで延びる第１の軸方向面と、第１の軸方向面と反対側の第２の軸方向面とを有する。第２の軸方向面は、複数の半径方向内側パッドと、複数の半径方向外側パッドとを有する。半径方向内側パッドは、半径方向外側パッドよりも、第１の軸方向面から軸方向へさらに延びている。トルクコンバータおよびトルクコンバータを形成する方法も提供される。
2019502073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバータ用の軸方向スラストワッシャであって、
内周面と、
外周面と、
前記内周面から前記外周面まで延びる第１の軸方向面と、
前記第１の軸方向面と反対側の第２の軸方向面であって、該第２の軸方向面は、複数の半径方向内側パッドと、複数の半径方向外側パッドとを有し、前記半径方向内側パッドは、前記半径方向外側パッドよりも、前記第１の軸方向面から軸方向へさらに延びている、第２の軸方向面と、
を備える、トルクコンバータ用の軸方向スラストワッシャ。
【請求項２】
半径方向で前記半径方向内側パッドと前記半径方向外側パッドとの間に、周方向に延びる溝をさらに備える、請求項１記載の軸方向スラストワッシャ。
【請求項３】
各半径方向内側パッドおよび各半径方向外側パッドは、円弧形状を有する、請求項１記載の軸方向スラストワッシャ。
【請求項４】
前記半径方向内側パッドは、前記内周面から半径方向外方へ延びており、前記半径方向外側パッドは、前記外周面から半径方向内方へ延びている、請求項１記載の軸方向スラストワッシャ。
【請求項５】
前記第２の軸方向面は、複数の円弧状セクションを有し、各円弧状セクションは、前記半径方向内側パッドの１つと、前記半径方向外側パッドの１つとを有する、請求項１記載の軸方向スラストワッシャ。
【請求項６】
前記円弧状セクションは、周方向で前記円弧状セクションの間の溝によって分離されており、これにより、前記円弧状セクションおよび前記溝は、周方向で交互に配置されている、請求項５記載の軸方向スラストワッシャ。
【請求項７】
各半径方向内側パッドは、第１の面セクションおよび第２の面セクションを有し、前記第１の面セクションは、前記第２の面セクションから軸方向内方へテーパしている、請求項１記載の軸方向スラストワッシャ。
【請求項８】
各半径方向外側パッドは、第１の面セクションおよび第２の面セクションを有し、前記第１の面セクションは、前記第２の面セクションから軸方向内方へテーパしている、請求項１記載の軸方向スラストワッシャ。
【請求項９】
トルクコンバータであって、
ステータと、
インペラと、
軸方向で前記ステータと前記インペラとの間の、請求項１記載の軸方向スラストワッシャと、
を備える、トルクコンバータ。
【請求項１０】
前記軸方向スラストワッシャは、前記ステータに固定されている、請求項１０記載のトルクコンバータ。
【請求項１１】
前記半径方向内側パッドは、前記インペラの半径方向に延びるセクションの半径方向内側セクションと整列している、請求項１０記載のトルクコンバータ。
【請求項１２】
トルクコンバータを形成する方法であって、
内周面と、外周面と、前記内周面から前記外周面まで延びる第１の軸方向面と、該第１の軸方向面と反対側の第２の軸方向面とを備え、該第２の軸方向面は、複数の半径方向内側パッドと、複数の半径方向外側パッドとを有し、前記半径方向内側パッドは、前記半径方向外側パッドよりも、前記第１の軸方向面から軸方向へさらに延びている、軸方向スラストワッシャを形成すること、および
前記半径方向内側パッドを、インペラの半径方向に延びるセクションの半径方向内側セクションと整列させることを含む、トルクコンバータを形成する方法。
【請求項１３】
前記軸方向スラストワッシャを前記ステータに固定することをさらに含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記スラストワッシャを形成することは、半径方向で前記半径方向内側パッドと前記半径方向外側パッドとの間に、周方向に延びる溝を形成することを含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
前記スラストワッシャを形成することは、前記内周面から半径方向外方へ延びるように前記半径方向内側パッドを形成し、前記外周面から半径方向内方へ延びるように前記半径方向外側パッドを形成することを含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１６】
前記スラストワッシャを形成することは、第１の面セクションおよび第２の面セクションを有するように各半径方向内側パッドを形成することを含み、前記第１の面セクションは、前記第２の面セクションから軸方向内方へテーパしており、前記スラストワッシャを形成することは、第１の面セクションおよび第２の面セクションを有するように各半径方向外側パッドを形成することを含み、前記第１の面セクションは、前記第２の面セクションから軸方向内方へテーパしている、請求項１２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般にトルクコンバータに関し、より詳細にはトルクコンバータ用のスラストワッシャに関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許出願公開第２０１５／０１８４７０１号明細書およびカナダ国特許第７４５５２０号明細書は、トルクコンバータスラストワッシャを開示している。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
トルクコンバータ用の軸方向スラストワッシャが提供される。軸方向スラストワッシャは、内周面と、外周面と、内周面から外周面まで延びる第１の軸方向面と、第１の軸方向面と反対側の第２の軸方向面とを有する。第２の軸方向面は、複数の半径方向内側パッドと、複数の半径方向外側パッドとを有する。半径方向内側パッドは、半径方向外側パッドよりも、第１の軸方向面から軸方向へさらに延びている。
【０００４】
トルクコンバータも提供される。トルクコンバータは、ステータと、インペラと、軸方向でステータとインペラとの間の軸方向スラストワッシャとを有する。
【０００５】
トルクコンバータを形成する方法も提供される。本方法は、内周面と、外周面と、内周面から外周面まで延びる第１の軸方向面と、第１の軸方向面と反対側の第２の軸方向面とを有する軸方向スラストワッシャを形成することを含む。第２の軸方向面は、複数の半径方向内側パッドと、複数の半径方向外側パッドとを有する。半径方向内側パッドは、半径方向外側パッドよりも、第１の軸方向面から軸方向へさらに延びている。本方法は、半径方向内側パッドをインペラの半径方向に延びるセクションの半径方向内側セクションと整列させることも含む。
【０００６】
以下の図面を参照して、本発明を以下で説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の１つの実施の形態によるトルクコンバータの縦断面図を概略的に示している。
【図２】図１に示されたトルクコンバータの軸方向スラストワッシャの一部の斜視図である。
【図３】図２に示された軸方向スラストワッシャの平面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示は、トルクコンバータのインペラ内面の軸方向面と流体力学的スラストワッシャとの間の摩耗および引きずりを低減するように設計されたパッドを有する流体力学的スラストワッシャを提供する。２つのパッドが導入されており、２つのパッドは、流体力学的スラスト軸受の内径のより近くのより高い高さにおけるパッド形状と、外径により近くの低い高さにおけるパッド形状とを有し、接線方向溝が２つのパッド領域を分離している。１つの好適な実施の形態では、パッドは、トーロンから形成されたスラストワッシャと一体である。
【０００９】
図１は、本発明の１つの実施の形態によるトルクコンバータ１０の一部を示している。トルクコンバータ１０は、タービン１２と、インペラ１４と、軸方向でタービン１２とインペラ１４との間のステータ１６とを有する。インペラ１４は、ハブセクション１８を有する。ハブセクション１８は、トルクコンバータ１０の回転の中心軸線２０に対して軸方向に平行に延びている。本明細書において用いられる場合、軸方向、半径方向および周方向という用語は、中心軸線２０との関係を言う。インペラ１４は、ハブセクション１８のステータ側軸方向端部に、半径方向に延びるセクション２２を有する。半径方向に延びるセクション２２は、ハブセクション１８から半径方向外方へ、インペラ１４の丸みを帯びたブレード支持セクション２４まで延びている。インペラ１４の丸みを帯びたブレード支持セクション２４は、インペラ１４のステータ側軸方向面において複数のインペラブレード２６を支持している。
【００１０】
ステータ１６は、鋳造物２８と、鋳造物２８を支持する一方向クラッチ３０と、ステータ鋳造物２８に形成された環状凹所３４内の所定の位置に一方向クラッチ３０を保持するセンタリングプレート３２とを有する。一方向クラッチ３０は、内レース３６と、外レース３８と、半径方向で内レース３６と外レース３８との間にあるローラ３９とを有する。ステータ鋳造物２８は、回転方向で外レース３８に固定されており、トルクコンバータ１０の作動条件に応じて、内レース３６と外レース３８とは、回転方向で互いに固定されるかまたは互いに対して回転可能である。以下でさらに詳細に説明される本発明の１つの実施の形態による軸方向スラストワッシャ４０が、ステータ１６とインペラ１４との間に設けられている。
【００１１】
ステータ１６は、タービン１２からインペラ１４へ流れるトルクコンバータ流体を方向転換するための複数のブレード４２を有する。ブレード４２の半径方向内側端部は、ステータ鋳造物２８のボディ４６の外周面４４に支持されている。ステータボディ４６は、ステータボディ４６のインペラ側の軸方向面５０に形成された環状凹所３４を有する。環状凹所３４は、一方向クラッチ３０を収容している。環状凹所３４の半径方向外側において、ステータボディ４６には、センタリングプレート３２を収容するための環状凹所５８と、スラストワッシャ４０のスナップオンコネクタ６２を収容するための、環状凹所５８から半径方向外方へ延びる切欠６０とが設けられている。
【００１２】
スラストワッシャ４０は、環状ベース６６を有する。環状ベース６６は、内周面６８と、外周面７０と、内周面６８から外周面７０まで半径方向に延びる２つの軸方向面７２，７４とを有する。ステータ側の軸方向面７２は、センタリングプレート３２のインペラ側の軸方向面７６に対して平面で当接しており、インペラ側の軸方向面７４は、インペラ１４の半径方向に延びるセクション２２のステータ側の軸方向面７８に面している。インペラ側の軸方向面７４において、スラストワッシャ４０には、各セットが半径方向内側パッド８０および半径方向外側パッド８２を含む、複数セットのパッドが設けられている。この実施の形態では、パッド８０，８２は、周方向に延びる溝８４によって分離されている。溝８４は、半径方向内側パッド８０の、半径方向外側の周方向に延びる面８６と、半径方向外側パッド８２の、半径方向内側の周方向に延びる面８８との間に配置されている。図１に示したように、半径方向内側パッド８０は、半径方向外側パッド８２よりも、ステータ側の軸方向面７２から軸方向へさらに延びており、半径方向外側パッド８２よりも、インペラ１４の半径方向に延びるセクション２２に軸方向でより近く配置されている。したがって、半径方向内側パッド８０において、スラストワッシャ４０は、半径方向外側パッド８２における厚さよりも厚い。
【００１３】
トルクコンバータ１０の作動中、バルーニングが、インペラ１４の半径方向に延びるセクション２２の半径方向内側セクション９０を、ステータ１６から軸方向に押し離すことがあり、これにより、半径方向に延びるセクション２２は、半径方向に延びるセクション２２が中心軸線２０に向かって半径方向内方へ延びるに従って、軸方向でステータ１６から離れる方向へテーパする。特に半径方向内側セクション９０と整列した半径方向内側パッド８０を有する、軸方向でずれたパッド８０，８２を備えるスラストワッシャ４０を提供することで、半径方向に延びるセクション２２のテーパが、軸方向面７２におけるフィルム厚さの大きな差を有することを防止し、軸方向面７２における摩耗を最小限にする助けになる。
【００１４】
スラストワッシャ４０は、スラストワッシャ４０をステータ１６に接続するための、複数の周方向に離隔されたコネクタ６２を有する。特に、この実施の形態では、コネクタ６２は、スラストワッシャ４０の半径方向外側端部に形成されており、センタリングプレート３２の外周面９２にスナップ式にはまる。各コネクタ６２は、環状ベース６６の外周面７０から半径方向外方へ延びる、半径方向に延びるセクション９４と、セクション９４の半径方向外側端部からステータ１６に向かって軸方向に延びる、軸方向に延びるセクション９６と、セクション９６から半径方向内方へ延びるクリップ９８とを有する。
【００１５】
図２は、スラストワッシャ４０の一部の斜視図を示しており、図３は、スラストワッシャ４０の平面図を示している。図２および図３に示したように、パッドセットは、円弧状セクション１００によって画成されている。各円弧状セクション１００は、１つのパッド８０および１つのパッド８２を有し、各パッド８０，８２は円弧形状を有する。円弧状セクション１００は、周方向で円弧状セクション１００の間の溝１０２によって分離されている。特に、円弧状セクション１００および溝１０２は、周方向で交互に配置されており、これにより、各円弧状セクション１００は、周方向で２つの溝１０２の間にあり、各溝１０２は、周方向で２つの円弧状セクション１００の間にある。各溝１０２は、内周面６８から外周面７０まで延びるストリップ１０４と、ストリップ１０４から突出した第１および第２の壁部１０６ａ，１０６ｂとによって画成されている。壁部１０６ａ，１０６ｂおよびストリップ１０４はそれぞれ、周方向に延びる溝８４と交差している。各壁部１０６ａ，１０６ｂは、それぞれの円弧状セクション１００の半径方向に延びる周方向の縁部を画成している。各壁部１０６ａ，１０６ｂは、ストリップ１０４からそれぞれの面セクション軸方向面１０８，１１０まで軸方向外方に延びており、内周面１２から外周面１４まで半径方向に延びている。
【００１６】
各円弧状セクション１００は、１つの半径方向内側パッド８０と、１つの半径方向外側パッド８２とを有する。各パッド８０は、ストリップ１０４から軸方向にずれた円弧状軸方向面１０８を有し、各パッド８２は、ストリップ１０４から軸方向にずれた円弧状軸方向面１１０を有し、各面１０８，１１０は、スラストワッシャ４０の軸方向スラスト面を画成している。言い換えれば、面１０８，１１０は、ストリップ１０４よりも、スラストワッシャ４０の軸方向面７２から軸方向へさらに延びている。各円弧状軸方向面１０８は、内周面６８から、溝８４の半径方向内側の周方向に延びる面を形成する半径方向内側パッド８０の半径方向外側の周方向に延びる面８６まで、延びており、それぞれ、１つの第１の壁部１０６ａから１つの第２の壁部１０６ｂまで周方向に延びている。各円弧状軸方向面１１０は、溝８４の半径方向外側の周方向に延びる面を形成する半径方向外側パッド８２の半径方向内側の周方向に延びる面８８から、外周面７０まで延びており、それぞれ、１つの第１の壁部１０６ａから１つの第２の壁部１０６ｂまで周方向に延びている。
【００１７】
各円弧状軸方向面１０８は２つの周面セクション、すなわち、傾斜面セクション１１２と、平面セクション１１４とによって形成されている。各セクション１１２，１１４は、内周面６８から、半径方向内側パッド８０の半径方向外側の周方向に延びる面８６まで半径方向に延びている。傾斜面セクション１１２は、壁部１０６ａの軸方向で最も外側の縁部１１８と一致する、傾斜面セクション１１２の第１の周方向縁部１１６から、平面セクション１１４の第１の周方向縁部１２２と一致する、傾斜面セクション１１２の第２の周方向縁部１２０まで、軸方向外方へテーパしている。したがって、円弧状セクション１０８は、傾斜面セクション１１２の第１の周方向縁部１１６よりも、傾斜面セクション１１２の第２の周方向縁部１２０において、軸方向でより厚い。平面セクション１１４は、軸方向で傾斜しておらず、軸方向に延びることなく、壁部１０６ｂの軸方向で最も外側の縁部１２６と一致する、平面セクション１１４の第１の周方向縁部１２２から第２の周方向縁部１２４まで延びている。言い換えれば、平面セクション１１４は、ステータ側軸方向面７２に対して平行でありかつ中心軸線２０（図１）に対して垂直である。平面セクション１１４においては、円弧状セクション１００は一定の厚さを有する。
【００１８】
面１０８と同様に、各円弧状軸方向面１１０は２つの周面セクション、すなわち、傾斜面セクション１２８と、平面セクション１３０とによって形成されている。各セクション１２８，１３０は、半径方向外側パッド８２の半径方向内側の周方向に延びる面８８から外周面７０まで半径方向に延びている。傾斜面セクション１３０は、壁部１０６ａの軸方向で最も外側の縁部１３４と一致する、傾斜面セクション１１２の第１の周方向縁部１３２から、平面セクション１３０の第１の周方向縁部１３８と一致する、傾斜面セクション１１２の第２の周方向縁部１３６まで、軸方向外方へテーパしている。したがって、円弧状セクション１１０は、傾斜面セクション１２８の第１の周方向縁部１３２よりも、傾斜面セクション１２８の第２の周方向縁部１３６において、軸方向でより厚い。平面セクション１３０は、軸方向に傾斜しておらず、軸方向に延びることなく、壁部１０６ｂの軸方向で最も外側の縁部１４２と一致する、平面セクション１１４の第１の周方向縁部１３８から第２の周方向縁部１４０まで延びている。言い換えれば、平面セクション１３０は、ステータ側の軸方向面７２に対して平行でありかつ中心軸線２０（図１）に対して垂直である。平面セクション１３０において、円弧状セクション１００は一定の厚さを有する。
【００１９】
パッド８０，８２の軸方向ずれは、傾斜面１１２が傾斜面１２８から軸方向にずれ、平面１１４が平面１３０から軸方向にずれ、傾斜面１１２が、傾斜面１２８よりも、軸方向面７２から軸方向でさらに離れ、平面１１４が、平面１３０よりも、軸方向面７２から軸方向でさらに離れるようになっている。
【００２０】
上記明細書において、特定の典型的な実施の形態およびその実施例に関して本発明を説明してきた。しかしながら、以下の請求項に示される本発明のより広い思想および範囲から逸脱することなく、それらの実施の形態に対して様々な修正および変更を成し得ることが明らかである。したがって、明細書および図面は、制限的な意味ではなく例示的な意味で考慮されるべきである。
【図１】
2019502073.tif 000003
【図２】
2019502073.tif 000004
【図３】
2019502073.tif 000005
【国際調査報告】
2019502073.tif 000006
2019502073.tif 000007